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精品文档NBIoTnbspRRC连接建立成功率优化方案
NB-IoTRRC连接建立成功率优化方案
NB-IoT网络RRC连接建立成功率优化
【摘要】本文主要针对NB-IOT网络RRC连接建立失败原因分析,并研究对应优化方案,提升NB-IOT网络RRC连接建立成功率,提升NB-IOT端到端感知。
【关键字】RRC连接建立成功率UE无应答上下行调度算法上行功控参数
【业务类别】NB-IOT
1问题描述
2018年BJDXNB-IOT业务得到大发展,业务次数从年初的12万次增加到年低的100万次,翻了8.3倍。
由于大量新终端入网冲击,NB-IOT网络RRC连接建立成功率一直偏低,持续在96%以下,平均94%左右。
2原理分析
NB-IOT小区RRC连接建立失败原因类,主要有以下3种类型:
1)NB-IoT小区流控导致的RRCConnectionRequest消息丢弃
NB-IoT小区流控导致的RRCConnectionRequest消息丢弃一般是基站过载造成,打开backoff开关可以进行规避,严重的需要扩容。
2)NB-IoT小区RRC连接拒绝(资源分配失败、用户数规格受限、MME过载等)
NB-IoT小区RRC连接拒绝由资源分配失败、用户数规格受限、MME过载等多个原因造成。
资源分配失败是资源受限,覆盖等级越高消耗资源越高,需要优化上下行调度算法参数,一般先降低覆盖等级2的重复次数,减少资源开销。
PDCCH重复次数修从128修改为32,下行重复次数从16修改为4,MSGUCI重复次数从64修改为2,上行重复次数从32修改为8,并配置逻辑信道定时器。
用户数规格受限是由license限制,小时级最大RRC接入次数和天级RRC最大接入次数超过以下license配置能力就会license告警,用户接入拒绝。
ML1S00BHCA00
NB-IoTBHCA(NB-IoT)
含义:
体现基站每小时接入NB-IoT终端次数的能力,量纲为100BHCA。
ML1S00BDCA00
NB-IoTBDCA(NB-IoT)
含义:
体现基站每24小时接入NB-IoT终端次数的能力,量纲为1000BDCA。
MME过载需要核心网打开backoff开关,严重的需要扩容。
3)NB-IoT小区UE无应答而导致RRC连接建立失败
NB-IoT小区UE无应答而导致RRC连接建立失败主要是等待时间过长、无线环境差或终端不响应等原因造成。
等待时间过长:
随着业务业务量增长,业务发生冲突的概率增加,需要等待的时间增加,原有的定时器会导致正常等待用户连接失败,需要修改定时器适应新业务模型。
1、三个覆盖等级冲突解决定时器从32PP修改为64PP;
该参数表示RA过程中UE等待接收Msg4的有效时长。
当UE初传或重传Msg3时启动。
在超时前UE收到Msg4或Msg3的NACK反馈,则定时器停止。
定时器超时,则随机接入失败,UE重新进行RA。
该参数设置的越大,UE由于调度时延而不能成功接收Msg4得概率越小,UE重新发送前导的时延越大;该参数设置的越小,UE由于调度时延而不能成功接收Msg4得概率越大,UE重新发送前导的时延越小。
2、T300从10秒修改25秒;
UE在发送RRCConnectionRequest时启动此定时器。
定时器超时前,如果收到RRCConnectionSetup或者RRCConnectionReject,则停止该定时器。
下行无线环境差:
NB-IOT网络RSRP覆盖率达到99.89%,SINR覆盖率只有80.87%。
由于与L800共RRU,RF优化无法大规模提升质量,需要通过异频组网来提升SINR覆盖率。
RSRP平均值(dBm)
SINR平均值(dB)
RSRP覆盖率(%)
SINR覆盖率(%)
综合覆盖率(%)
-66.51
7.17
99.89%
80.87%
80.87%
上行无线环境差:
主要存在上行干扰,部分小区上行底噪高,针对上行底噪严重小区需要进行上行功控参数调整。
PreambInitRcvTargetPwr(前导初始接收目标功率值):
适当提高该值,UE发送一次前导就接入成功的概率越高,但对邻区的干扰越大。
P0NominalPUSCH(PUSCH标称P0值):
适当增加P0值,增加终端发射功率,基站接收到的信号就会更好,基站基带解调能力会更好。
终端不响应:
因为NB-IOT终端多样化,且存在测试终端情况,经常出现异常终端,不会响应系统消息,并周期性不间断发起RRC连接请求。
需要排查并关闭异常终端。
异常终端RRC连接请求是周期性连续的,一般间隔为10s-15s之间,可以通过小区级指标RRC连接请求次数突然增加300次左右且持续性增加来判断出现异常终端,可在该小区范围内进行排查。
3分析过程
3.1失败原因分类统计
统计NB-IOTRRC连接建立失败具体失败原因,99.97%属于NB-IoT小区UE无应答而导致RRC连接建立失败,0.03%属于NB-IoT小区RRC连接拒绝。
失败原因分类
数量
占比
NB-IoT小区流控导致的RRCConnectionRequest消息丢弃次数
0
0.00%
NB-IoT小区RRC连接拒绝次数
67
0.03%
NB-IoT小区UE无应答而导致RRC连接建立失败次数
255506
99.97%
已打开backoff开关,所以小区流控导致的失败数为0,不需要再优化。
3.2连接拒绝原因优化
核心网backoff开关已打开,不存在MME过载。
选择有RRC连接拒绝的小区进行上下行调度算法参数优化,修改后RRC连接拒绝次数降为0。
参数如下:
MODCELLPDCCHCECFG:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_2,PdcchMaxRepetitionCnt=REP_32;
MODNBCELLDLSCHCEALGO:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_2,DlInitialTransRptCount=REP_8;
MODNBCELLULSCHCEALGO:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_0,UlInitialTransRptCount=REP_1,AckNackTransRptCount=REP_2,AckNackTransRptCountMsg4=REP_2,NbLogicChSrProhibitTimer=PP2;
MODNBCELLULSCHCEALGO:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_1,UlInitialTransRptCount=REP_2,AckNackTransRptCount=REP_2,AckNackTransRptCountMsg4=REP_2,NbLogicChSrProhibitTimer=PP2;
MODNBCELLULSCHCEALGO:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_2,UlInitialTransRptCount=REP_8,AckNackTransRptCount=REP_2,AckNackTransRptCountMsg4=REP_2,NbLogicChSrProhibitTimer=PP2;
SYH期间出现SYH小区大量RRC连接请求,又大量RRC连接失败的情况。
日期
小区名称
NB-IoT小区RRC连接请求次数
NB-IoT小区RRC连接建立完成次数
RRC建立成功率(NB)(%)
2019/4/5
SYH5号门西侧L800_NB_1
2207
1662
75.3058
2019/4/5
SYH5号门西侧L800_NB_2
1974
1636
82.8774
2019/4/5
SYH5号门西侧L800_NB_3
2431
1990
81.8593
2019/4/5
SYH南侧L800_NB_1
2904
1621
55.8196
2019/4/5
SYH南侧L800_NB_2
630
356
56.5079
2019/4/5
SYH南侧L800_NB_3
51917
32952
63.4705
2019/4/5
SYH东侧L800_NB_4
72307
27365
37.8456
2019/4/5
SYH东侧L800_NB_5
57264
37137
64.8523
2019/4/5
SYH东侧L800_NB_6
3438
1753
50.9889
查询基站状态发现有license告警。
增加license后指标恢复。
3.3UE无应答原因优化
1)定时器优化
执行后RRU连接建立成功率从周平均94%提升到周平均95.60%,提升1.6%。
命令如下:
MODCELLRACHCECFG:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_0,ContentionResolutionTimer=PP_64;
MODCELLRACHCECFG:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_1,ContentionResolutionTimer=PP_64;
MODCELLRACHCECFG:
LocalCellId=1,CoverageLevel=COVERAGE_LEVEL_2,ContentionResolutionTimer=PP_64;
MODUETIMERCONST:
LocalCellId=1,T300ForNb=MS25000_T300ForNb;
2)上行功控参数优化
筛选上行底噪TOP小区,进行优化参数实施,实施后TOP小区RRC建立成功率从周平均81.24%提升到周平均89.49%,提升8.25%。
执行命令如下
MODRACHCFG:
LocalCellId=1,PreambInitRcvTargetPwr=DBM_108;
MODCELLULPCCOMM:
LocalCellId=1,PassLossCoeff=AL1,P0NominalPUSCH=-95;
3)实施异频组网提升NB-IOT无线质量
异频组网方案选择站内异频方案,即每一个小区分布一频点(2504&2506&2508)进行异频组网。
8月初开始执行,20日全网执行完,异频组网后RRC连接建立成功率指标从周平均97.11%提升到周平均98.23%,提升1.12%。
4)异常终端发现及排查
XXL800_NB_2小区是典型的出现异常终端情况,原先只有50次左右RRC连接建立请求数量,RRC建立成功率解决100%。
2月4日突然RRC连接建立请求数增加到300次,且接通率下降到20%,并长期持续,可判断出现异常终端。
2月19日异常终端排除后指标恢复正常。
4优化效果
经过长达8个多月的优化,NB-IOT连接建立成功率持续上升,截止8月完成异频组网方案,NB-IOT连接建立成功率由1月的93.53%提升至98.09%,提升4.56%。
注:
4月NB-IOT连接建立成功率突降是由于SYHNB-IoTBHCA(NB-IoT)license受限出现大量失败次数,处理的4天中贡献了4月90%的失败次数。
5经验总结
通过针对NB-IOT连接建立失败原因分析,并针对性优化后,NB-IOT连接建立成功率得到显著提升。
对NB-IOT连接建立成功率冲击最大的license受限,可以几小时达到上万次失败,需要在集中放号前评估好业务量,配置好足够license数量;异常终端对NB-IOT连接建立成功率冲击影响第二,目前从发现到排查到解决一般需要两周以上,后续需进一步提升处理效率;参数优化类需要周期性核查TOP小区,及时进行参数优化。
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